OBJETOS DE APRENDIZAGEM DIGITAIS VOLTADOS PARA O ENSINO- APRENDIZADO DE ALGORITMOS DE PROGRAMAÇÃO

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1 OBJETOS DE APRENDIZAGEM DIGITAIS VOLTADOS PARA O ENSINO- APRENDIZADO DE ALGORITMOS DE PROGRAMAÇÃO Autores: Gabriel MARTINS 1, Ana Elisa SCHMIDT 2, Alexandre AMARAL 3. Identificação autores: 1 Bolsista IFC-CAM; 2 Orientadora IFC-Campus Camboriú; 3 Coorientador IFC-Campus Camboriú. Introdução As disciplinas de Algoritmos, Estruturas de Dados e Programação são normalmente situadas no início da grade curricular dos cursos da área da computação para que habilidades desenvolvidas sejam utilizadas em disciplinas posteriores, especialmente quando contextualizadas nos cursos do ensino médio profissionalizante em informática. Fato agravante é que estas disciplinas estão entre as que mais reprovam e as que mais preocupam as instituições com cursos na área de informática. O aumento expressivo das ferramentas computacionais para o apoio ao ensino e o rápido avanço da internet impulsionaram a criação de mecanismos capazes de organizar e conectar esses conjuntos de materiais didático-pedagógicos, e transformálos em blocos de conhecimento passíveis de reutilização e compartilhamento, os chamados Objetos de Aprendizagem (OAs) e os Sistemas de Gerenciamento de Conteúdo de Aprendizagem (SGCAs) (DOWNES, 2001). Um OA é a menor estrutura instrucional independente que contém um Objetivo, uma Atividade de Aprendizagem e uma Avaliação (L ALLIER, 1997). Os objetivos desse trabalho são pesquisar, desenvolver e adaptar objetos de aprendizagem digitais que motivem os alunos no estudo de estratégias para a resolução de problemas computacionais. Neste trabalho, um OA consiste em um componente digital, base de um curso, unidade ou lição que pode ser reutilizado para criar outras estruturas instrucionais únicas. Ele pode a ser um jogo educacional, um tutorial, um vídeo educacional, dentre tantas outras possibilidades de desenvolvimento de objetos de aprendizagem digitais (RANUM et al., 2006). Material e Métodos O projeto de pesquisa que dá suporte a este artigo tem caráter exploratório onde diferentes OAs são propostos e desenvolvidos. A metodologia utilizada segue as seguintes etapas:

2 Etapa 1: Seleção dos alunos interessados em participar no desenvolvimento de OAs, inicialmente como colaboradores voluntários. Etapa 2: Levantamento bibliográfico Conteúdos abordados para o ensino de algoritmos e estruturas de dados nos cursos Técnicos em Informática integrados ao ensino médio. Etapa 3: Aprofundamento da pesquisa Estudo sobre diferentes formas de projeto e desenvolvimento de objetos de aprendizagem para o ensino de algoritmos. Etapa 4: Modelagem Elencar quais conteúdos devem ser trabalhados pelos objetos de aprendizagem a serem desenvolvidos, bem como qual a melhor ferramenta e estratégia para desenvolvimento de cada um deles. Etapa 5: Desenvolvimento dos objetos Etapa 6: Acompanhamento do trabalho dos alunos e avaliação dos resultados As atividades dos alunos serão acompanhadas através de fichas de ponto e registros na plataforma do projeto. Serão realizadas reuniões mensais para avaliação e redação dos relatórios mensais do projeto. Resultados e discussão Os objetos de aprendizagem desenvolvidos destinam-se a ensinar conceitos básicos de algoritmos, estruturas de dados e programação como: uso de variáveis, operadores relacionais, estruturas condicionais, laços de repetição, vetores, matrizes, funções (FORBELLONE, 2005; ASCENCIO, 2007; SEBESTA, 2011; MANZANO, 2012). Para tanto utilizam-se de ferramentas digitais de programação visual, como Scratch 1 e CodeCombat 2, ferramentas de publicação de vídeo-aulas como YouTube 3 e ferramentas de programação web como HTML, CSS e JavaScript e Matter.js 4. Os objetos de aprendizagem foram desenvolvidos por alunos do curso Técnico em Informática, com auxílio de um mentor, aluno de graduação do Bacharelado em Sistemas de Informação, sob supervisão e orientação dos docentes orientadores e 1 Scratch CodeCombat Youtube Matter-js -

3 colaboradores, todos do IFC-Camboriú. O projeto de Desenvolvimento de Objetos de Aprendizagem foi iniciado no final de 2015 e desde o início de 2016 está recebendo fomento do Edital N o 106/GDG/IFC-CAM/2015. Neste curto período, vários objetos de aprendizagem já foram finalizados, todos voltados para os conteúdos básicos de lógica de programação. A Tabela 1 apresenta as Figuras de 1 à 5 objetos de aprendizagem já concluídos e os respectivos conceitos trabalhados. Tabela 1. Objetos de Aprendizagem desenvolvidos por alunos do Técnico em Informática. Objeto de Aprendizagem Figura 1: OA para conceito de Variável. Fonte: Autores Conceito/Descrição Variável: este OA é um jogo de plataforma 2D de progressão, produzido com Scratch, no qual seus inimigos são variáveis e aonde, para continuar no jogo, o principiante precisa armazenar as variáveis corretamente. O objetivo consiste em ensinar iniciantes em programação, através de um jogo, a definição básica de variáveis e seus respectivos tipos. Com isso, a visualização da teoria é facilitada. Vide Figura 1. Operadores Lógicos: para este OA elaborou-se uma vídeo-aula no YouTube, onde é ensinado o conceito e uso de operadores lógicos. Após assistir o vídeo, o aprendiz deve responder questões sobre o assunto, através de website de perguntas que foi desenvolvido usando HTML5, Javascript e CSS. Vide Figura 2. Figura 2: OA para conceito de Op. Lógicos. Fonte: Autores

4 Laço While: este OA é um mini-jogo, desenvolvido com o Scratch, que ensina o conceito e utilização do laço de repetição While com condição alimentada pelo usuário. Também são propostos exercícios para que a pessoa exercite os conceitos. Vide Figura 3. Figura 3: OA sobre WHILE. Fonte: Autores Figura 4: OA sobre condicional composta. Fonte: Autores Figura 5: OA sobre Operadores Relacionais. Fonte: Autores Estrutura Condicional Composta: este OA é um jogo, desenvolvido com a ferramenta Scratch, que tem como objetivo ensinar, de forma lúdica, programação para os alunos, apresentando duas opções de linguagens de programação, C++ e programação em blocos, onde um personagem explica de forma simples como utilizar estruturas condicionais compostas. Em seguida o aluno pode praticar o que aprendeu com as atividades e exercícios que o jogo propõe. Vide Figura 4. Operadores Relacionais: Pega-pega relacional. Este OA é um jogo que visa exercitar o raciocínio lógico e atenção ao se calcular retorno de verdadeiro ou falso em expressões que envolvem operadores relacionais. Utiliza JavaScript com o auxílio do framework Matter.js, que foi usado para facilitar a criação dos efeitos físicos em 2D responsáveis pela movimentação e interação entre os corpos, representados por retângulos, dos jogadores e dos elementos de pontuação do jogo. Vide Figura 5.

5 Conclusão Neste trabalho foi apresentado o desenvolvimento de objetos de aprendizagem para apoio ao ensino de algoritmos, estruturas de dados e programação. Acreditamos no potencial da utilização do conjunto de objetos desenvolvidos como suporte às disciplinas citadas, ofertando uma alternativa para apoiar a redução da evasão e retenção dos alunos, principalmente no 1º ano do curso Técnico em Informática do IFC-CAM. Além disso, motiva os alunos para o estudo de estratégias de aprendizagem na resolução de problemas. Os OAs desenvolvidos serão utilizados efetivamente como material de apoio, em 2017 nos cursos Técnicos em Informática e Bacharelado em Sistemas da Informação do IFC-CAM e disponibilizados ao público através do projeto na SalaWeb- FAPESC 5. Referências ASCENCIO, Ana Fernanda Gomes; Campos, Edilene Aparecida Veneruchi de. (2007). Fundamentos da programação de computadores: algoritmos, Pascal, C/C++ e Java. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall. DOWNES S. (2001). Learning Objects: Resources for Distance Education Worldwide. In International Review of Research in Open and Distance Learning. Volume 2 (1) FORBELLONE, André Luiz Villar; EBERSPÄCHER, Henri Frederico. (2005). Lógica de programação: a construção de algoritmos e estruturas de dados. 3. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, L'ALLIER, J.J. (1997) Frame of Reference: NETg's Map to the Products, Their Structure and Core Beliefs. NetG Disponível em: meref.asp. Acesso em Março de MANZANO, José; et al. Algoritmos: lógica para desenvolvimento de programação de computadores. 26. ed. rev. São Paulo: Érica RANUM, David; et al. Successful approaches to teaching introductory computer science courses with python. In the 37th SIGCSE technical symposium on Computer science education (SIGCSE '06), Anais. ACM, New York, NY, USA. SEBESTA, Robert W. (2011). Conceitos de linguagens de programação. 9. ed. Porto Alegre: Bookman. 5 SalaWeb -